内容正文:
化学 选择性必修第二册(人教)
第三章 晶体结构与性质
第四节 配合物与超分子
预习新知,落实必备知识
高效导学第一步
孤电子对
空轨道
共价键
配位键
蓝色沉淀
沉淀逐渐溶解
深蓝
变红色
空轨道
孤电子对
配位键
两种或两种以上
分子间相互作用
空穴
分子识别
自组装
√
×
×
×
√
课堂探究,培优关键能力
高效导学第二步
课后巩固,提升综合素养
高效导学第三步
课程标准解读
核心素养解读
1. 知道配位键的概念,认识简单配位化合物的成键特征,了解配位化合物的存在及应用。
2.了解超分子的概念及其特征,通过不同聚集状态的物质的重要应用,认识化学技术和社会之间的相互关系
1.结合配合物理论与物质性质的关系,能论证证据推理与模型建立及其发展之间的关系。培养“证据推理与模型认知”的核心素养。
2.通过物质的结构特点及物质的存在形式,探析物质结构对性质的影响。培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养
【教材基点梳理】
一、配合物
1.配位键
(1)概念:成键原子一方提供 ,另一方提供 形成的“电子对给予—接受”键,是一类特殊的 。
2.配位化合物
(1)定义:金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体)以 结合形成的化合物,简称配合物。
(2)配合物的形成举例
实验
操作
实验
现象
滴加氨水后,试管中首先出现 ,氨水过量后 ,滴加乙醇后析出 色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O
溶液
先产生白色沉淀,滴加氨水后白色沉淀消失,得到澄清的无色溶液
(2)配合物的形成举例
实验
操作
有关
离子
方程
式
Cu2++2NH3·H2O===
Cu(OH)2↓+2NH eq \o\al(\s\up24(+),\s\do8(4)) 、
Cu(OH)2+4NH3===
[Cu(NH3)4](OH)2
Fe3++3SCN-
===Fe(SCN)3
Ag++Cl-===AgCl↓、
AgCl+2NH3===
[Ag(NH3)2]Cl
[总结]上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以[Cu(NH3)4]2+为例,NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道,Cu2+与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为。
(3)配合物的组成
配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如图所示:
①中心离子(原子):提供 接受孤电子对的离子(原子)。
②配体:提供 的离子或分子。配体中直接同中心离子(原子)配位的原子称为配位原子,配位原子必须是含有孤电子对的原子。
③配位数:直接与中心离子形成的 的数目。
二、超分子
1.定义
超分子是由 的分子通过 形成的分子聚集体。
[注意]超分子定义中的分子是广义的,包括离子。
2.应用
(1)分离C60和C70
①将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中,得到超分子“杯酚”C60和C70;
②加入甲苯溶剂,甲苯将C70溶解,经过滤后分离出C70;
③再向不溶物中加入氯仿,氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。
(2)冠醚识别碱金属离子
冠醚分子中有大小不同的 适配不同大小的碱金属离子,从而形成冠醚—碱金属离子超分子。
3.特征: 和 。
【基础正误辨析】
1.形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤电子对( )
2.超分子的性质与组成超分子的单个分子的性质相同( )
3.配位键的形成条件与共价键完全一致( )
4.普鲁士蓝{Fe4[Fe(CN)6]3}中含有离子键和配位键( )
5.一个配体只能形成一个配位键( )
【要点培优】
1.配位键的形成条件
(1)成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等;离子有X-(卤素离子)、OH-、CN-、SCN-等。
(2)成键原子另一方能提供空轨道。如H+、Al3+及过渡金属的原子或离子(Fe、Ni、Fe3+、Ag+、Zn2+等)。
(3)配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的,如Ag+形成2个配位键;Cu2+形成4个配位键等。
2.配位键的表示方法
用箭头“―→”来表示孤电子对的共用情况,其中箭头由提供孤电子对的配位体指向提供空轨道的中心离子。
eq \o(\s\up24(A),\s\do8((电子对给予体))) ―→ eq \o(\s\up24(B),\s\do8((电子对接受体)))